[发明专利]一种铝及铝合金的无铬电解抛光工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电解抛光技术领域，尤其涉及一种铝及铝合金的无铬电解抛光工艺。

背景技术

铝及铝合金具有高比强度、密度小、良好的塑性、流动性及热传导性等优良的综合性能而被大量的使用，如在航空、建筑、日用五金以及高科技领域中的应用。铝合金表面状态各式各样，并且，铝是一种比较活泼的金属，其标准电位非常负(-1.67V)，在空气中极易氧化，生成致密而坚固的氧化膜(Al₂O₃)；在铝合金的使用中，对其表面粗糙度一般都有较高要求，需对其进行抛光处理。

目前，在铝及铝合金的表面处理中，对表面进行抛光的方法很多，但要得到高质量的光亮表面，还是要采用电解抛光，并与机械抛光相结合；传统的电解抛光含有严重污染环境的铬酸，且需高温、大电流处理；因此，急需开发一种抛光效果较好的的无铬酸电解抛光工艺。

发明内容

本发明的目的在于提出一种铝及铝合金的无铬电解抛光工艺，所述无铬电解抛光工艺完全避免了六价铬的环境污染，其抛光质量优于含铬酸电解抛光工艺，并且挂空时间延长，使其在生产上的应用成为可能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种铝及铝合金的无铬电解抛光工艺，包括以下步骤：

(1)机械抛光；

(2)除蜡；

(3)水洗；

(4)电解抛光；

(5)水洗；

(6)后处理。

上述无铬电解抛光工艺中，作为优选，所述除蜡采用除蜡粉，其工艺条件如下：

除蜡粉30-40g/L

θ≥65℃

t3-8min。

作为优选，按质量分数，所述电解抛光的抛光液组成以及操作条件为：

更优选地，按质量分数，所述电解抛光的抛光液组成以及操作条件为：

更优选地，所述添加剂包括丙二醇、活性酸、醚类化合物和水。

发明人比较了本发明无铬电解抛光工艺与含铬电解抛光工艺，发现：

(1)光亮性

本发明的无铬电解抛光工艺的光亮性优于传统的含铬电解抛光工艺。本发明的无铬抛光工艺由于采用了粘度较大的丙二醇代替铬酸和筛选添加了鳌合能力较强的活性酸。在电解抛光过程中，大大增加了阳极产物的积累量，使溶解的阳极产物(金属盐)迅速达到饱和状态，粘膜增长到不变的厚度，使膜层电阻远大于电解液电阻，间接地延长了整平、切削时问直至溶液中OH^-放电析氧，搅动粘膜为止。

(2)挂空时间

本发明的无铬电解抛光工艺比传统含铬电解抛光工艺具有更长的挂空缓蚀时间，可满足厂家处理大型工件生产操作的需要。

本发明采用添加剂的中选用了分子极性较小的醚类化合物，作为延长挂空时间的关键物质，作用机理可能是在工件电抛光结束离开液面瞬间，它能快速透过“粘膜层”进入基体表面，形成一种极薄的吸附层，阻止了带出的残留酸对已抛光面的腐蚀。直观上看好像附了一层透明的“油膜”，但易溶于水，而且水洗后显出更佳的光亮性。

(3)铝离子含量

随着抛光的进行，电解液的铝离子浓度会不断增加，直接影响槽液的使用寿命。本发明的无铬电解抛光工艺具有更大的容铝离子能力和更长的寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明的技术方案。应当理解，本发明不限于下列实施方案并且可以以不同的方式体现，以及为了充分公开和本领域技术人员彻底理解本发明而提供所述实施方案。本发明的范围应当仅由所附权利要求及其等同物限定。

实施例1本发明无铬电解抛光工艺

采用硬铝合金LY1作为抛光工件，使用本发明无铬电解抛光工艺的具体步骤及工艺条件如下：

(1)机械抛光；

(2)除蜡：除蜡采用除蜡粉，其工艺条件如下：

除蜡粉30-40g/L

θ≥65℃

t3-8min。

(3)水洗；

(4)电解抛光：

按质量分数，所述电解抛光的抛光液组成以及操作条件为：

所述添加剂包括丙二醇、活性酸、醚类化合物和水。

(5)水洗；

(6)后处理。

实施例2本发明无铬电解抛光工艺与传统含铬电解抛光工艺的光亮度比较